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Nel vasto e silenzioso teatro dell'universo, eventi di una violenza inaudita continuano a sfidare la nostra comprensione delle leggi fisiche fondamentali. Recentemente, una ricerca d'avanguardia pubblicata sulla prestigiosa rivista Astronomy & Astrophysics ha gettato nuova luce su uno dei fenomeni più energetici mai osservati: la supernova superluminosa SN 2017egm. Questa straordinaria esplosione, avvenuta nella galassia a spirale NGC 3191, situata a circa 440 milioni di anni luce dalla Terra, ha fornito la prima prova tangibile di un legame diretto tra le emissioni di raggi gamma ad alta energia e la presenza di un magnetar, una stella di neutroni dotata di un campo magnetico di un'intensità quasi inimmaginabile.
La missione Fermi Gamma-ray Space Telescope della NASA, pilastro dell'astronomia delle alte energie ormai da oltre tre lustri, è stata lo strumento chiave per questa scoperta. Per quasi vent'anni, la comunità scientifica ha setacciato i dati raccolti da Fermi alla ricerca di segnali gamma provenienti da migliaia di supernove, ma i risultati erano stati finora ambigui. Il team guidato da Fabio Acero, ricercatore presso l'Università Parigi-Saclay, è riuscito finalmente a isolare un segnale indiscutibile analizzando sei delle supernove superluminose più vicine registrate nei primi sedici anni di attività del telescopio. Di questo gruppo, solo SN 2017egm ha mostrato una firma energetica compatibile con i modelli teorici, confermandosi come un laboratorio cosmico senza precedenti per lo studio dei resti stellari estremi.
Ma cosa rende SN 2017egm così speciale? Questa supernova appartiene alla categoria delle esplosioni a collasso del nucleo, ma con una luminosità che supera di oltre dieci volte quella delle supernove ordinarie. Quando una stella massiccia esaurisce il suo combustibile nucleare, il suo nucleo crolla sotto la propria gravità in una frazione di secondo. Se la massa residua è compresa tra una e due volte quella del Sole, il risultato è una stella di neutroni, un oggetto talmente denso che un solo cucchiaino della sua materia peserebbe sulla Terra circa dieci milioni di tonnellate, l'equivalente di 350 Statue della Libertà compresse in uno spazio infinitesimale. In alcuni casi rari, questo nucleo ruota a velocità vertiginose, fino a 700 giri al secondo, generando un campo magnetico mille volte superiore a quello di una stella di neutroni standard. Nasce così un magnetar, l'oggetto più magneticamente potente dell'universo conosciuto.
Secondo le analisi del team di Fabio Acero, l'energia supplementare che alimenta l'eccezionale brillantezza di SN 2017egm deriva proprio dal magnetismo del neonato magnetar. Il processo è descritto attraverso il modello della nebulosa di vento di magnetar: una nube densa di elettroni e positroni espulsi dalla stella rotante. Quando queste particelle di materia incontrano le loro controparti di antimateria, avviene il fenomeno dell'annichilazione, che rilascia una quantità mostruosa di energia sotto forma di raggi gamma. Inizialmente, questa radiazione è intrappolata dai detriti dell'esplosione, dove viene degradata in luce visibile attraverso ripetuti urti con l'involucro esterno di polveri e gas. Tuttavia, circa tre mesi dopo il collasso iniziale, quando i frammenti della supernova iniziano a raffreddarsi e a disperdersi nello spazio, i raggi gamma possono finalmente sfuggire all'abbraccio dei detriti e viaggiare attraverso il cosmo, venendo infine intercettati dai sensori del telescopio Fermi.
Questa scoperta non rappresenta solo un traguardo per la comprensione delle supernove, ma apre anche una finestra sul futuro dell'astronomia gamma. Nonostante i risultati eccezionali, i ricercatori sottolineano che i modelli attuali richiedono ancora affinamenti, specialmente per spiegare il comportamento della supernova nelle fasi tardive, quando la luce visibile decade in modo non uniforme rispetto alle previsioni teoriche. La sfida per il prossimo decennio sarà quella di integrare queste osservazioni spaziali con i dati provenienti da osservatori terrestri di nuova generazione. In particolare, lo sguardo è rivolto al CTAO (Cherenkov Telescope Array Observatory), un complesso monumentale di telescopi terrestri che opererà dai siti di Paranal, in Cile, e dall'isola di La Palma, in Spagna.
Le proiezioni indicano che il CTAO, grazie alla sua sensibilità senza precedenti, sarà in grado di rilevare esplosioni simili a quella di SN 2017egm con una facilità estrema, permettendo osservazioni dettagliate anche su distanze superiori ai 500 milioni di anni luce. Con sole 50 ore di esposizione, questi nuovi occhi puntati verso il cielo potranno mappare la dinamica dei magnetar in tempo reale, confermando se queste 'calamite cosmiche' siano effettivamente il motore principale dietro le esplosioni più spettacolari dell'universo. La ricerca su SN 2017egm segna dunque l'inizio di una nuova era, in cui la combinazione di tecnologie spaziali e terrestri ci permetterà di decifrare gli ultimi respiri delle stelle più massicce e le misteriose reliquie che lasciano dietro di sé, portandoci sempre più vicini a comprendere la complessa architettura energetica del nostro universo.
